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6º año Laboratorio de física Práctico 3 Liceo nº 3 I.D.A.L. Estudio del comportamiento eléctrico del resistor de carbón y el diodo OBJETIVOS: 1) Estudiar la relación entre la diferencia de potencial en los extremos de distintos receptores (resistor de carbón y diodo) y la intensidad de corriente que por ellos circula, graficando ∆V = f (I). (Curva característica). 2) Calcular la resistencia eléctrica para dos de las diferencias de potencial medidas a cada elemento estudiado. 3) Clasificar dichos receptores como conductores óhmicos o no óhmicos. 4) Investigar si los elementos estudiados conducen la corriente eléctrica, en ambos sentidos. MATERIALES: Necesitaremos un generador de corriente continua, amperímetro, voltímetro, resistencia variable, resistor de carbón y diodo. cables conductores, CONSIDERACIONES PREVIAS: Se denominan conductores óhmicos a aquellos cuya resistencia eléctrica a una temperatura dada, es constante e independientemente de la ddp aplicada. En general los conductores metálicos son óhmicos. Si bien la relación es válida para calcular la resistencia eléctrica de cualquier conductor sea o no sea óhmico, para los conductores óhmicos R será constante. Para poder estudiar la relación ∆V= f (I) debemos armar un circuito que nos permita modificar la diferencia de potencial ΔV a la que se conecta el elemento a estudiar. Resistencia variable ,Reóstato y Potenciómetro. En la figura se muestran dos tipos de resistencias variables, si bien su forma es diferente, ambos constan de un arrollamiento de alambre sobre una base recta o circular. Cada extremo del alambre es un terminal fijo, que denominaremos M y N. Además hay contacto móvil que desliza sobre el arrollamiento en una región del alambre sin aislar. Al que denominaremos P. Contactos móviles M N P M P N Generalmente, las resistencias variables, pueden utilizarse en un circuito eléctrico o electrónico de dos formas: como reóstato o como potenciómetro. Dependiendo de la función que cumplirán en el circuito. 1 SI SE USA COMO REÓSTATO, se conecta en serie con un extremo fijo ( M o N ) y el contacto móvil (P), entonces M P N funcionan como un resistor de resistencia eléctrica variable. Al deslizar el contacto móvil se modifica la longitud del conductor que atravesará la corriente, aumentando o M P disminuyendo su resistencia eléctrica. Cuando se conecta la resistencia variable como reóstato, al mover el contacto móvil se modifica la resistencia equivalente de circuito: como la ΔV en los terminales del generador es constante, conforme disminuye la resistencia, la intensidad que circula aumenta. N Por lo tanto se usará como reóstato cuando se desee modificar la intensidad de corriente que circula en el circuito. Nótese que de conectar a los terminales M y N el resistor tendría una resistencia eléctrica fija. La corriente debería atravesar toda la longitud del conductor. SI SE USA COMO POTENCIÓMETRO, se conectan los terminales fijos M y N en serie con el generador, como se muestra en la figura. Nótese que el contacto móvil P divide al resistor MN como si fuesen dos resistores MP y PN conectados en serie. Siendo ∆VMP + ∆VP N = ∆Vgenerador. La ∆VMP se modifica al mover el contacto móvil. Si bien ∆V es constante en los terminales del generador podemos modificar la ∆VMP a la que se conecta el “circuito”. En ese circuito un resistor está conectado a un terminal fijo (M) y al contacto móvil (P), de modo que el resistor queda conectado en paralelo con el “resistor” RMP , a la misma ∆VMP , cuyo valor es variable. Por lo tanto se usará como potenciómetro cuando se desee modificar la ΔV a la que se conecta el circuito. CIRCUITOS A UTILIZAR: RESISTOR El circuito que usará en el estudio del resistor, es el que está representado en la figura 1, y utilizaremos una fuente variable. 2 Recuerde que para proteger a los instrumentos de medida siempre debe elegir la escala de máximo alcance antes de comenzar a medir, luego ajustará a una escala de menor alcance de ser posible, para realizar medidas con la mayor precisión posible. M M P P N N Anote la apreciación y el alcance de los instrumentos de medida usados para cada elemento. A DIODO En este circuito el resistor de resistencia variable está conectado: ¿cómo potenciómetro o como reóstato? V PROCEDIMIENTO Para el resistor: Observe los colores del resistor y anótelos en el orden respectivo. Arme el circuito correspondiente a cada elemento Mida al menos siete valores de ΔV entre los terminales del elemento e intensidad de corriente que lo atraviesa. Realice los gráficos V=f(I) para cada elemento. A partir de los datos que aparecen en las tablas, elija dos valores de ΔV e I y calcule la resistencia eléctrica con su incertidumbre para cada elemento, en cada caso. Concluya. Resistor Diodo Alcance: Alcance: Alcance: Alcance: ΔV(V) + I(A)+ ΔV(V)+ I(A)+ 3